[發(fā)明專利]一種利用磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711008313.1 | 申請(qǐng)日： | 2017-10-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN107774114B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-07-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 馬麗萍;趙思琪;楊杰;王冬東;彭雨惠;向華平 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 昆明理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01D53/83 | 分類號(hào)： | B01D53/83;B01D53/62 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 650093 云*** | 國(guó)省代碼： | 云南;53 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 石膏 分解 渣捕集 二氧化碳 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法，屬于廢渣資源化利用領(lǐng)域。本發(fā)明將預(yù)處理的磷石膏粉和煤粉混合均勻置于高溫管式爐中，在氮?dú)夥諊谐蹯褵玫搅资喾纸庠瑢⒘资喾纸庠统兯糜谌嗔骰仓校ㄈ敕茄趸曰旌蠚怏w，進(jìn)行氣體CO2的捕集反應(yīng)和磷石膏分解渣的礦化反應(yīng)得到固體碳酸鈣和含硫化氫混合氣體；將含硫化氫混合氣體通入高溫管式爐，硫化氫作還原劑。本發(fā)明方法的工藝簡(jiǎn)單易行，將磷石膏資源化利用的同時(shí)捕集溫室氣體二氧化碳，實(shí)現(xiàn)了“以廢制廢”的環(huán)保目的。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法，屬于廢渣資源化領(lǐng)域。
背景技術(shù)
CO2捕集是指將冶金、水泥、電力等行業(yè)利用化石燃料過(guò)程中產(chǎn)生的CO2氣體進(jìn)行分離和富集的過(guò)程。根據(jù)CO2捕集技術(shù)特點(diǎn)的不同，一般可將CO2捕集分為燃燒后捕集、燃燒前捕集、富氧燃燒捕集三大類。二氧化碳捕集與封存（CCS）是在能源需求極度增長(zhǎng)時(shí)期對(duì)溫室氣體進(jìn)行科學(xué)減排的重要措施之一。目前CO2封存技術(shù)主要包括地質(zhì)封存、海洋封存和工業(yè)固碳。所謂工業(yè)固碳，即對(duì)CO2氣體進(jìn)行碳酸化循環(huán)反應(yīng)。根據(jù)國(guó)際能源署（InternationalEnergy Agency）的預(yù)測(cè)，到2050年，全球依靠CCS進(jìn)行節(jié)能減排可減少約19%的溫室氣體。
磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸過(guò)程的副產(chǎn)物，主要組成是二水合硫酸鈣（CaSO4·2H2O）。磷石膏的組成成分的比例與磷礦石的產(chǎn)地、品位和所采用的磷酸生產(chǎn)工藝等因素息息相關(guān)，但大致組成不變。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1t 磷肥產(chǎn)生約4-5t的磷石膏，全世界每年排放的磷石膏達(dá)1．5億噸以上，我國(guó)每年磷石膏排放量接近5000萬(wàn)噸，而其利用率卻不足10%。磷石膏堆放不僅占用大量土地，且經(jīng)雨水浸泡后，其中的可溶性P2O5和氟化物等有害成分會(huì)通過(guò)水體向周圍環(huán)境擴(kuò)散滲透，對(duì)土壤、水、大氣造成嚴(yán)重污染，給環(huán)境帶來(lái)了很大的壓力。因此，磷石膏的處理與資源化問(wèn)題極為迫切。目前針對(duì)磷石膏的處理包括：制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥，生產(chǎn)化工原料（氯化鈣、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鈉、硫脲、磷酸氫鈉、羥基磷灰石納米顆粒等），用作土壤改良劑，生產(chǎn)建筑材料，凈化重金屬污染水體等。
目前，尚未有磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中磷石膏的資源化利用問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法，即磷石膏和煤在還原性氣氛下高溫煅燒后，將其分解渣混合一定比例的超純水，常溫常壓下在三相流化床中對(duì)二氧化碳進(jìn)行捕集。
一種利用磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法，具體步驟如下：
（1）預(yù)處理：將磷石膏、煤分別在進(jìn)行風(fēng)干、篩分、破碎、研磨得到粒度為100~120目的磷石膏粉和煤粉，然后置于溫度為100~120℃保溫干燥2~3h；
（2）將步驟（1）預(yù)處理的磷石膏粉和煤粉混合均勻置于高溫管式爐中，在氮?dú)夥諊谐蹯褵玫搅资喾纸庠渲辛资喾酆兔悍鄣馁|(zhì)量比為(1~4):1，氮?dú)饬魉贋?0~100 mL/min，除氧煅燒為以5~10 ℃/min的升溫速率從室溫升溫至溫度為900~1000 ℃并保溫0.5~1.5 h；再以5~10 ℃/min的升溫速率升溫至1100~1200 ℃，保溫0.5~1.5 h；
（3）將步驟（2）所得磷石膏分解渣和超純水置于三相流化床中，通入非氧化性混合氣體，進(jìn)行氣體CO2的捕集反應(yīng)和磷石膏分解渣的礦化反應(yīng)得到固體碳酸鈣和含硫化氫混合氣體；其中非氧化性混合氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不高于20%；
（4）將步驟（3）所得含硫化氫混合氣體通入步驟（2）的高溫管式爐，硫化氫作還原劑；
所述步驟（3）中磷石膏分解渣和超純水的固液比g:mL為1:(6~16)；
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